對東方粘蟲、亞洲玉米螟具有抗蟲作用的Bt蛋白篩選與分析.pdf

1、目前玉米是世界上種植面積最大、種植量最廣的糧食作物。由于全球氣候變暖與當(dāng)前單一的種植模式使得病蟲害逐年加重，因此玉米害蟲的防治是當(dāng)前最主要的任務(wù)。由于化學(xué)防治產(chǎn)生了諸多負面影響，亟需生物防治途徑來解決這一問題。蘇云金芽胞桿菌（Bacillusthuringiensis）產(chǎn)生的伴胞晶體蛋白是主要的殺蟲成分，已有研究發(fā)現(xiàn)大多數(shù)晶體蛋白對鱗翅目、雙翅目、鞘翅目、膜翅目、同翅目、直翅目、食毛目等多種昆蟲，以及一些線蟲、螨類和原生動物具有特異性的

2、殺蟲活性。因此廣泛用于世界各國的農(nóng)業(yè)生物防治中。
　　由于Bt毒素具有昆蟲特異性，故篩選出對特定害蟲具有殺蟲活性的蛋白，有利于針對性的防治害蟲。
　　本文首先對大腸桿菌中表達蛋白的誘導(dǎo)條件進行了優(yōu)化，設(shè)計了18℃與30℃兩個誘導(dǎo)溫度和0.1 mmol/L、0.5 mmol/L及1.0 mmol/L三個IPTG終濃度。通過反復(fù)摸索發(fā)現(xiàn):Cry1Bb在18℃，IPTG終濃度為1.0 mmol/L時可溶組分表達量最高，30℃，IP

3、TG終濃度為0.1 mmol/L時不可溶組分表達量最高;Cry1Be在30℃，IPTG終濃度為0.1 mmol/L時可溶組分表達量最高，30℃，IPTG終濃度為0.5 mmol/L時，不可溶組分表達量最高;Cry9Ee在30℃，IPTG終濃度為0.5 mmol/L時可溶組分表達量最高，18℃，IPTG終濃度為0.1 mmol/L時不可溶組分表達量最高。
　　針對玉米主要害蟲鱗翅目夜蛾科的東方粘蟲Mythimna separata(

4、Walker)進行了生物活性測定，結(jié)果表明，Cry1Ac、Cry1Ab、Cry2Ab、Cry1Be及Cry1Bb蛋白對東方粘蟲具有殺蟲活性，其致死中濃度依次為5.09、17.71、26.75、27.42及43.93μg/g; Cry9Aa、Cry9Eb、Cry9Ee蛋白對東方粘蟲有生長抑制作用，其濃度為10μg/g時的體重抑制率分別為78.4％、79.0％、86.9％，濃度為100μg/g時的體重抑制率分別為92.8％、95.7％、96

5、.7％; Cry1Ba、Cry1Ca和Vip3Aa蛋白對東方粘蟲無顯著活性。
　　對鱗翅目螟蛾科的亞洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)進行了活性篩選，發(fā)現(xiàn)Cry1Bb、Cry1Be對亞洲玉米螟具有殺蟲活性，其致死中濃度LC50分別為0.46μg/g和24.01μg/g。
　　對本實驗室新基因ng1進行了表達載體的構(gòu)建、蛋白的表達與殺蟲活性分析。由于本實驗室前期的pEB-ng表達載體在各個條件下表達

6、量均很低，故本研究對其進行了載體的更換，構(gòu)建了pET21 b-ng1表達載體，并在大腸桿菌Rosetta中得到了大量的表達。另外，測定了此蛋白對小菜蛾P(guān)lutella xylostella(Linnaeus)、大猿葉甲Colaphellus bowringi(Baly)、甜菜夜蛾Spodoptera exigua(Hübner)、棉鈴蟲Helicoverpa armigera(Hübner)東方粘蟲Mythimnaseparata(Wa